【正文】 ROFIBUS 總線，將高性能冗余主控單元與 I/O 模件連接起來構(gòu)成系統(tǒng) 。開放并且可靠的操作系統(tǒng)系統(tǒng)的操作層采用 WINDOWS NT 中文操作系統(tǒng)，并提供 ODBC 和 OPC 接口，保 證系統(tǒng)軟件的開放性和高性能的人機界面要求；系統(tǒng)的控制站采用成熟的實時多任務(wù)操作系統(tǒng) QNX 以確保控制系統(tǒng)的實時性、安全性和可靠性。標準的控制組態(tài)工具系統(tǒng)采用 IEC11313 標準的控制組態(tài)工具， 可為用戶提供 SFC（順序流程圖）、FBD（功能塊圖）、LD（梯形圖）、ST（結(jié)構(gòu)文本）、IL（指令表）等方式進行控制組態(tài)。本次報價的 MACS 系統(tǒng)以其強大的網(wǎng)絡(luò)體系和處理硬件支持非常 強大的軟件功能， 綜合指標滿足標書的要求。系統(tǒng)處理能力：系統(tǒng)可支持物理 I/O 點達 10000 點，控制回路數(shù)量達 1000 個。其它方面的內(nèi)容詳見相關(guān)說明?？刂普镜碾娫?、通 訊、控制器按 1：1 冗余配置方案。一個可用于系 統(tǒng)對時的 PROFIBUSDP 總線通信接口；雙冗余的 SNET 接口（100Mbps 工業(yè) 以太網(wǎng)）；控制器冗余接口；帶掉電保護的 SRAM（存儲系統(tǒng)配置、實時數(shù)據(jù)庫等信息、系 統(tǒng)具備在停車 720 小時內(nèi)的即時恢復(fù)能力）；硬件 Watchdog 電 路等。通過冗余接口，控制器能方便地實現(xiàn)雙機的冗余。發(fā)生故障 時硬件 Watchdog 電路在一個處理周期內(nèi)完成備用切換， ，因此對過程監(jiān)控不產(chǎn)生影響，即實現(xiàn)所謂的“ 無 擾切換”，保 證系統(tǒng)的高可靠性。 控制器功能。 控制器允許在線增量下裝控制組態(tài)，通 過組態(tài)智能 PID 可實現(xiàn)回路的在線自整定。 控制器的面向過程的語言：功能模塊、梯形 圖、 結(jié)構(gòu)化文本、計算公式、順序功能圖。功能模塊包含用戶自定義功能塊，允許用戶根據(jù)自己的需要，使用功能模塊編程并封裝成自定義功能 塊執(zhí)行。結(jié)構(gòu)化文本語言生成系統(tǒng)允許用戶根據(jù)自己的需要，使用 C 語言編程，按照系統(tǒng)變量、關(guān)鍵字及其語法規(guī)則以文本的方式表達算法， 實現(xiàn)監(jiān)視、控制及其他科學(xué)計算功能。并保證按標準周期執(zhí) 行所有的控制功能。模擬控制功能控制器的模擬控制功能包括各類反饋、前 饋、串 級、超馳、解耦及科學(xué)計算功能。它可以根據(jù)操作員的命令或選定的模擬和數(shù)字信號自動動作，執(zhí)行特定功能。它還可以對不正常的條件、中斷等做出報警，完成對各種設(shè)備和操作的監(jiān)視和報警。 系統(tǒng)負荷：控制器輸入更新是由 I/O 模件 經(jīng) PROFIBUS—DP 總線使用雙寫 RAM 的方法以 50ms 為周期定期更新的，控制站內(nèi)部不采用“ 例外 報告法”傳輸數(shù)據(jù)。按所有輸入輸出 變量的掃描速度為 秒估算，能保證估算負荷不超過系統(tǒng)存儲、計算、傳送能力的 50％。 過程 I／O 模件和接口： 硬件包括 I／O 卡件，接線 端子、連接電纜等。對現(xiàn)場電纜的形式和屏蔽的要求如下： 電纜截面可采用 ～ 平方毫米的銅芯電纜，對 AI/AO 要求采用與上述相同截面的屏蔽電纜，對熱電阻/熱電偶應(yīng)使用計算機屏蔽 電纜，以減少 電磁噪聲干擾。對現(xiàn)場儀表的直流供電： 所有現(xiàn)場二線制儀表均由系統(tǒng)進行供電，電源 1：1 冗余且 單個電源半負荷供電， 電壓為 24VDC。報價中特殊考慮了對現(xiàn)場 其他 24V 直流裝置的供電，容量 為 10A。過程 I/O 模件為模塊化結(jié)構(gòu)和智能化 設(shè)計。全部 I/O 模件的智能化 設(shè)計采用 80C196 的 16 位 處理器；元器件采用 CMOS 大規(guī)模集成電路，模件生產(chǎn)使用完全的表面貼裝工藝，使其具有低功耗、高性能特性?，F(xiàn)場信號通過 模塊底座左側(cè)的接線端子與模 塊相連，模 塊內(nèi)部的 CPU 根據(jù)控制器對其的初始化設(shè)置完成對 I/O 信號的 處理。各類卡件性能技術(shù)參數(shù)如下：模擬輸入 420mADC： 每路一個 A/D 轉(zhuǎn)換器，16 位分辨率，與系 統(tǒng)帶光電隔離，每個通道可給現(xiàn)場配電或不配電，給現(xiàn)場配電時，420mADC 電流輸入信號由 DCS 系統(tǒng)供電，供電電壓：2426VDC 。%；重復(fù)性：% ；巡檢周期可 調(diào)，運行周期快于 10ms。40V輸入阻抗：250 歐姆轉(zhuǎn)換精度：%響應(yīng)時間：10ms，用于火電站與核電站的速度溫漂：177。每通道輸出阻抗大于 750 歐姆，輸出卡件有正反向輸出功能。 %；巡檢周期可調(diào)，運行周期快于 10ms。40V輸出阻抗：大于 750 歐姆轉(zhuǎn)換精度：%響應(yīng)時間：10ms，用于火電站與核電站的速度最大共模電壓：500Vrms共模抑制比：優(yōu)于 90dB差模抑制比：優(yōu)于 40dB現(xiàn)場與系統(tǒng)隔離電壓：1000Vrms通訊口隔離電壓：500VrmsRTD 熱電阻輸入： 精度：精度177。 現(xiàn)場熱電 阻信號直接進入 DCS 系統(tǒng)，熱電阻分度號有 Pt100，Pt200，Pt1000，Cu50 等，并能以二 線、三線或四線等方式接入。輸入范圍：Pt100/Pt200/Pt1000/Cu50過電壓輸入范圍：最大輸入電壓177。%，16 位分辨率，與系統(tǒng)帶光電隔離。巡檢周期可調(diào)，運行周期快于 10ms。40V輸入阻抗：大于 1M 歐姆轉(zhuǎn)換精度：%響應(yīng)時間：10ms，用于火電站與核電站的速度通道最大耐壓：30V（連續(xù)），50VPP（1mS 尖峰）最大共模電壓：500Vrms共模抑制比：優(yōu)于 90dB差模抑制比：優(yōu)于 60dBDI 觸點輸入：輸入范圍：16 路開關(guān)量信號過電壓輸入范圍：最大輸入電壓177。隔離 繼電器采用松下系列，觸點容量不低于 220VAC 10A，并帶指示燈。40V全部通道掃描時間：≤2ms，用于火電站與核電站的速度開關(guān)去抖時間：10 ms現(xiàn)場與系統(tǒng)隔離電壓：1000Vrms通訊口隔離電壓：500Vrms系統(tǒng)控制回路處理周期：一般模擬回路 125ms，采用回路控制模件可達 20ms，邏輯回路為 50ms；典型指標：(模擬量輸入處理模件 )通道數(shù)： 8 路信號類型： 有源 420mA，無源 420mA，010mA，15V，010V，177。10V，熱電偶（K，E，J，S 等）， 熱電阻（Cu50,Pt100 等）轉(zhuǎn)換分辨率： A/D 轉(zhuǎn)換　16 位轉(zhuǎn)換精度： 高電平輸入信號≯ %；低電平輸入信號 ≯%掃描時間： 8 個通道的掃描時間≯ 50ms 秒共模抑制比： 小信號：80dB 大信號：90dB共模電壓： 500V AC 有效值差模抑制比： 60dB模件電源每個電源模塊的輸入為單相 AC220V，輸出為 DC24V，電源模塊配置成 1:1 冗余的方式，以提高系統(tǒng)的可靠性。通訊接口：DCS 系統(tǒng)支持 Modbus、Profibus、Ether、TCP/IP、ODBC、OPC 等通訊接口。操作站還 可具備系統(tǒng)組態(tài)功能，并具 備 100Mbps 通訊接口。工程 師可使用安全密碼在任意操作員操作站上對本站進行組態(tài)或改變組態(tài)；或由工程師站單獨進行系統(tǒng)的組態(tài)。操作站之 間、操作站和工程師站之間能互相備用。通過具體設(shè)置，可以確定由工程師修改的參數(shù)、操作員有權(quán)修改的參數(shù)。 操作鍵盤采用覆蓋膜保護的專用鍵盤，帶有觸按回聲，具有防塵、防水的等功能。打印機帶自測試功能。畫面的最大數(shù)量理 論上只與外存容量有關(guān)，畫面之間的切換一般采用定 義功能鍵及屏幕菜單 方式進行。菜單畫面 列出所有畫面的名稱及代號。流程圖畫面 流程圖畫面可按用戶習(xí)慣的流程圖的形式顯示過程信息，操作時自動彈出操作窗口，可 對任意控制回路進行操作。系統(tǒng)支持動態(tài)符號，流程圖畫面的建立方法與 Windows 中的畫板方法相似；考 慮人眼的適應(yīng)能力和長期監(jiān)視的疲勞情況，畫面中動態(tài)點更新速率一般設(shè)為 1～2 秒。 變量值每秒更新一次。每一變 量至少有 16 個字符的位號名和 32 個字符的說明。 對模擬回路，可以 對設(shè)定 值、輸出值、控制方式等進行操作。工程師可整定參數(shù)、 報警值、算法類型等?；芈穮?shù)畫面 顯示出任一指定控制點的全部信息，如變量值、 設(shè)定值 、輸出值、操作方式和歷史趨勢，以及整定參數(shù)、報警限、算法類型等由工程師修改的參數(shù)。趨勢曲線畫面 操作站可用不同的顏色和時間間隔在同一畫面上顯示 8 個變量，變量可任意選擇組合，并有放大和卷動功能。趨勢15 / 74數(shù)據(jù)的時標可縮放、相鄰采樣 最短時間可達 1 秒， 記錄種類 可選， （最大值、最小值、平均值等）， 趨勢記錄是連續(xù)的，最長記錄時間只取決于外存空 間。未 經(jīng)確認的報警點則處于 閃爍狀態(tài)。系 統(tǒng) 的人機接口完全支持中文顯示，并提供豐富的畫面幫助。報警功能 報警分為系統(tǒng)部件故障報警和工藝過程報警（絕對值報警、偏差報警、 變化速度報警）兩類。系 統(tǒng)可按時間順序用加重、劃底線等方式打印每一 報警，返回正常后恢復(fù)常規(guī)打印。 MACS 系統(tǒng)對每一模擬量都可設(shè)置及檢查高高限、高限、低限、低低限、變化率高限、設(shè)定偏差（死區(qū)可調(diào)）等報警的方法。MACS 系統(tǒng)各部分的時鐘定時自動校時，故兩 報警的時間分辨率，以及打印機的標記時間的分辨率可達 1 秒，SOE 記錄達 1 毫秒。報表功能 MACS 系統(tǒng)支持類似 EXCEL 格式的中文報表打印，用報表組態(tài)軟件即可建立和修改報表，并可以對報表的各個字段進行組態(tài)。系統(tǒng)能生成以下報表：1 即時報表 由指定數(shù)字信號觸發(fā)或操作員啟動，打印數(shù)據(jù) 庫所有變 量的當前值。變量數(shù)值類型分為采樣值、平均值和累計值。小時報表在每小時結(jié)束時可自動打印。日 報表（24 小時）可在每天上午 8：00 啟動打印。前一期報表可隨時請 求打印出來，操作 員可指定 報表格式請求打印當前數(shù)據(jù)。4 操作記錄報表 操作記錄報表經(jīng)請求可打印出最近一周的操作記錄，包括操作站編號、操作 員編號、操作開始和結(jié)束16 / 74的日期時間，以及操作項目（事件 記錄）。未通 過識別的人無法改變系統(tǒng)組態(tài)；也可以令未通過識別的人無法對系統(tǒng)進行任何操作（停電除外）。 系統(tǒng)可防止切換操作對過程的沖擊，例如無 擾動地進 行控制方式（MAN/AUTO／CASC ）切換，冗余控制器之間的自動切換等。 MACS 系統(tǒng)的工程師站 工程師工作站（EWS）用于系統(tǒng)的工程目的，如控制回路組態(tài)、順序控制組態(tài)、畫面生成、報表生成、以及過程趨勢和參數(shù)整定等，亦可替代操作員站的功能。工程師工作站能支持多窗口顯示，配 備了以太網(wǎng)接口（100Mbps ）及相應(yīng)驅(qū)動軟件。 1．數(shù)據(jù)庫組態(tài)。 3．順序控制組態(tài)。 5．報表生成軟件，用戶可以按 EXCEL 或 DATASHEET 方式隨意定義報表格式。趨勢顯示至少包括 8 個趨勢點，每點至少包括 120 個采樣點，或至少有兩分 鐘的周期時間 ，新數(shù)據(jù)將舊數(shù)據(jù)向左推移。 先進控制軟件DCS 系 統(tǒng)中已包含模糊控制等先進控制軟件。系統(tǒng)通訊負荷估算 Ether 網(wǎng)絡(luò)負荷分析Ether 通信采用 TCP/IP 協(xié)議 ，通 訊有發(fā)送和確認控制。按應(yīng)用軟件通信協(xié)議，每個模 擬量 6 字節(jié)數(shù)據(jù)，每個開關(guān)量 4 字節(jié)數(shù)據(jù)?？刂普鞠到y(tǒng)按 I/O 模擬量 700 點，開關(guān)量 2800 點計算。 MACS 系統(tǒng)的通訊系統(tǒng)要求 MACS 的通訊系統(tǒng)提供 1：1 冗余的高速數(shù)據(jù)通路，可將控制站，操作站和工程師工作站及第三方通訊聯(lián)系起來。 通訊系統(tǒng)為全冗余 TCP/IP 100Mbps 工業(yè)以太網(wǎng)，使用雙絞線電纜或光纖電纜（距離較遠時）。 傳送速率在 100Mbps 以上。與上位計算機（接入工廠信息網(wǎng)）的接口支持 OPC、ODBC 等開放標準，使 DCS 系統(tǒng)方便地接入工廠網(wǎng)絡(luò)中，傳送速率為 100Mbps。在通訊軟件上已有校驗措施，故切換時不會造成數(shù)據(jù)丟失。單域結(jié)構(gòu)的通訊系統(tǒng)最大支持 40 個站（控制站、操作站、服務(wù)器、通訊站等）?？垢蓴_能力 DCS 系統(tǒng) 所有部件可抵抗每米 10 毫伏場強的電磁及無線電干擾，可承受 5W 無線步話機在 米距離上的干擾，不影響工作。在裝置正常操作 時，任一通 訊子系統(tǒng)或計算子系統(tǒng)都不超出其可用資源(如存儲容量、掃描能力等)的百分之五十。 和利時的報價系統(tǒng)按照標書有關(guān)負荷率要求進行配置，若投運后測試之負荷超出規(guī)定要求負荷， 則負責擴大系統(tǒng)配置以達到“標書要求負荷率”，由此引起的軟硬件設(shè)備的增加由和利時承擔。內(nèi)存負載 按報價系統(tǒng)控制站配置估算，控制器內(nèi)存占用小于 20%。歷史趨勢數(shù)據(jù)和所占用的存儲容量百分比小于 30%。 畫面響應(yīng)時間 各標準畫面和最擁擠流程圖操作畫面的生成時間小于 1 秒。和利 時希望用戶采用的維護方法是用少量的備件更換損壞的卡件，然后盡快從和利時的備件庫中換回新卡件。這些文件以文本形式和電子文檔形式向用戶提供。 報價系統(tǒng)所需的用于系統(tǒng)維護的硬件和軟件在系統(tǒng)工程師站應(yīng)有盡有。報表可附有故障出現(xiàn)時間以及返回正常時間。20 / 74系統(tǒng)可靠性 MACS 系統(tǒng)的可靠性數(shù)據(jù)詳見“MACS 系統(tǒng)簡介” ?？刂普緳C柜的 風(fēng) 扇帶故障報警，指示 風(fēng)扇運行故障。因此，和利時公司承諾：系統(tǒng)的整體設(shè)計、硬件和軟件、系統(tǒng)組裝調(diào)試保 證系統(tǒng)在任何可預(yù)見的情況下都不 發(fā)生整套崩潰。 報價系統(tǒng)除操作員站、工程 師站、打印機只能接受 單路 電源外，所有的控制站均能接受兩路交流電源供電，只要有一路電源能供 電，系 統(tǒng)就應(yīng)能持續(xù)不斷地工作。系統(tǒng)電源均冗余配置，并且正常操作使每個 電源負載不超過其能力的 50％。 內(nèi)部電源具有熔斷絲作為短路保護，帶有自動斷電保 護、限流保 護電路和過電壓保護電路。 系